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2021年度博世汽車與智能交通技術創新體驗日
2021-10-14  來源:博世  作者:-


        中國上海——2021年10月13日-15日,博世在上海舉辦博世汽車與智能交通技術創新體驗日。作為全球領先的汽車與智能交通技術供應商,博世帶來了豐富的產品并展現了其在智能汽車、電動出行、自動駕駛等領域的技術積累。

        其中,智能化方面首次展出了博世第五代毫米波雷達至尊版(4D成像雷達),同時博世駕駛輔助升級版功能和已量產的智能座艙域控制器也集體亮相;電動化方面則主要展示了博世首款三合一電橋、燃料電池模塊等核心部件。傳統“技藝”方面:博世帶來了可以支持更高階駕駛輔助的電液混合助力轉向系統,同時,出現在體驗日賽道上還有基于智能集成制動系統IPB開發的本土創新功能舒適制動,它將給你帶來“老司機”般的體驗感。

        ○乘用車部分

        作為邁向自動駕駛的基石,高級駕駛輔助功能是現階段的重中之重。無論是駕駛輔助,還是自動駕駛,作為復雜的系統,它包含感知、決策和執行三大技術環節。針對這三個方面,博世對自己的產品進行了全面升級,并在此次體驗日上帶來了全新換代升級的產品及功能,這些產品及功能皆為博世在中國市場的首發。

        1)博世駕駛輔助升級版
  
  
   
01_博世駕駛輔助升級版

        整套系統包含1個博世第五代前雷達、4個博世第五代角雷達、1個博世第三代多功能攝像頭、1個輔助駕駛域控制器、駕駛員監控系統以及高精度地圖。這套系統可以實現在高速公路上,端到端的輔助駕駛體驗。(行業也稱其為“自動導航輔助駕駛功能”)

        相比博世駕駛輔助基礎版與增強版,升級版在自動跟車、自動巡航以及自動變道等功能的基礎上,進一步拓展了高速公路輔助駕駛的應用場景,配合駕駛員監控系統與高精度地圖提供的信息,讓高速行車更安全、更舒適。

        樣車體驗:
        廣汽埃安V

        2)博世針對電動兩輪車的自動緊急制動

        自動緊急制動,是基于環境感知傳感器感知前方可能與車輛、行人或其他交通參與者所發生的碰撞風險,并通過系統自動觸發執行機構實施制動,以避免碰撞或減輕碰撞程度的主動安全功能。

        相比路面上的車輛,電動兩輪車的動作靈活性更大,同時體積較小,形狀復雜,因此對于系統的運算性能和傳感器的探測識別能力有更高要求。系統既不能發生誤判突然剎車,也不能“視而不見”,其難度會更大。博世針對兩輪電動車的信息對產品進行了升級,通過前毫米波雷達和前視攝像頭的數據融合,實現了專門針對兩輪電動車的自動緊急制動。

        樣車體驗:
        長安UNI-T

        3)博世第五代毫米波雷達至尊版(4D成像雷達)
  
  
   
02_博世第五代毫米波雷達至尊版

        實現駕駛輔助,首先需要“看”和“聽”來感知汽車周圍的環境。感知系統在駕駛輔助中起著決定性的作用,大量道路信息需要由傳感器感知得到。博世此次帶來了全新的毫米波雷達產品——博世第五代雷達至尊版,即4D成像雷達。

        4D成像雷達與傳統毫米波雷達比較主要區別是增加了高度探測,對于物體和人的探測更準確、更迅速,點云數量會更多。同時具備更高的魯棒性,能夠更好地滿足舒適、安全以及自動化的駕乘體驗。

        博世第五代毫米波雷達至尊版采用76-77GHz頻段,最遠探測距離高達302米,水平視場角可達120度,垂直視場角可達24度。

        其核心特點如下:
  
     - 通過單幀測量數據可在遠距離情況下準確測量目標的位置、相對速度以及運動方向;
     - 對于弱勢道路交通使用者(如行人、騎行人等)與潛在路障(如輪胎、拖車等)能夠進行直接地測量其高度并更好地進行目標分類識別;
     - 適用于NCAP功能(各種自動緊急制動AEB功能以及最高時速達250km/h的自適應巡航控制ACC等功能)
     - 可用于復雜的部分以及高度自動駕駛場景(如交通擁堵等)下提升了系統的舒適性與安全性。
  
        樣車體驗:
        長城魏牌VV7

        4)博世遙控泊車輔助+3D環視功能+行車記錄儀功能

        根據中國汽車流通協會報告顯示,全景影像是消費者最關注的安全功能之一,對于新手司機尤為重要。博世此次帶來了全新的3D環視功能,低速泊車過程中,3D環視使用4個近距離攝像頭捕捉車輛周邊視野,將多個圖像畫面進行拼接,使虛擬圖像與即時影像在顯示屏上結合顯示,提供更加有效視角,避免碰撞風險。

        自動泊車方面則推出了全新的遙控泊車輔助系統。該系統目前都是用的藍牙控制,通訊方式主要由主機廠定義,博世和主機廠定義好藍牙模塊與博世控制器之間的通訊協議與接口,藍牙模塊與手機APP之間通訊由主機廠負責。
        
        博世行車記錄儀功能為駕駛和泊車過程中出現的事故提供有效判斷依據。

        樣車體驗:
        廣汽埃安Y

        5)博世家庭區域泊車輔助
  
  
   
03_博世家庭區域泊車輔助

        該系統可在博世遙控泊車輔助功能的硬件平臺(12枚博世超聲波傳感器系統與具備4枚近距離攝像頭的環視攝像頭系統進行數據融合)上,復用駕駛輔助功能的4個角雷達,在不額外增加硬件傳感器的基礎上,通過軟件升級實現記憶泊車功能。整個功能使用方便,只需被教授一次泊入所需停車位的確切路徑,系統將能完全自動地重復泊車。不過需要注意,駕駛員需要對整個泊車過程負責,并與車輛保持在6米范圍之內。整個輔助系統的顯著特點是幫助減少家庭區域狹小車庫內低速行駛時的刮蹭。

        樣車體驗:
        廣汽埃安V

        6)博世智能座艙解決方案

        軟件在定義車輛的功能與體驗方面扮演著關鍵角色,它讓汽車變得更加智能,因此使駕乘者受益。座艙作為人機交互的起點,如何輕松地化繁為簡,博世于本次體驗日帶來了全新的智能座艙解決方案:博世智能座艙域控制器與博世駕乘人員監控系統。

        博世智能座艙域控制器
  
  
  
04_智能座艙

        搭載全球領先的高通8155芯片平臺,博世智能座艙域控制器將以往獨立的信息娛樂和儀表域的計算功能,集成到一個功能強大的電子控制單元中,高度靈活、模塊化且具備可擴展性。其最多可支持8塊物理顯示屏和12枚攝像頭的系統需求,是當前智能座艙的理想運算平臺。

        樣車體驗:
        長城魏牌摩卡

        博世駕乘人員監控系統

        博世駕乘人員監控系統內部搭載了一顆230萬像素的RGB-IR攝像頭,可以實現主副駕以及后排乘客的檢測。通過捕捉車內乘客的眼瞼運動、視線方向等關鍵點,系統可以在行駛時監測駕駛員是否疲勞,并根據相應程度進行干預;同時也支持手勢識別等功能,提升駕乘樂趣。

        7)舒適制動

        新手司機在開始時,可能會控制不好剎車力度,“深一腳、淺一腳”的駕駛方式不僅影響舒適性,也增加了追尾的風險。為此,博世帶來了基于智能集成制動IPB系統開發的舒適制動功能。這套方案系統高度集成,可以為混合動力或是新能源車型提供更高效,動態響應更好的制動效果。

        相對于制動力度和踏板行駛已經預想設定好的傳統制動系統,博世智能集成制動IPB系統取消了真空助力器,制動助力由內部電機完成。當制動踏板位置傳感器感知到踏板位移后會把信號傳遞給控制單元,控制單元經過計算,對助力電機發送執行信號,最終助力電機作用于制動總泵并提供額外扭矩,從而實現助力的效果。這樣IPB就能更精確的控制壓力,工程師也能實現不同的踏板感和制動特性的調校。在此技術上,工程師可以利用精確控制制動壓力的方式,消除減速度沖擊力,從而使剎車過程變得平滑,最終得到類似“老司機”的剎車體驗。

        樣車體驗:
        上汽榮威EI5

        8)博世集成式車輛動態控制IVC 
  
  
   
05_博世集成式車輛動態控制IVC

        從ABS到TCS(牽引力控制)再到如今的ESP®,博世在車輛動態控制上的研究可謂是積累深厚。在此次體驗日上,博世又帶來了一項車輛動態控制技術:集成式動態車輛控制(以下簡稱IVC)。
這項技術從2009年開始研發,是博世的專利。其最早被搭載在AMG SLS Electric Drive上,之后蘭博基尼、阿斯頓馬丁等豪華車制造商也將其匹配到旗下的車型中。

        此次國內的首秀來自于華人運通的HiPhi。IVC系統主要控制這臺車的制動與后輪轉向。車輛低速時反向轉向,縮短轉彎半徑;車輛高速時同向轉向,提升車輛的穩定性。

        IVC之所以能實現以上功能,在于其獨特的工作邏輯。目前市場上標準的車輛回饋式控制,不同執行器或控制器之間需要單獨交流,收到上層控制器回復之后再到下一級執行,所以車輛表現與駕駛員請求會有延遲。IVC使用的是前饋式控制邏輯,基于車輛模型的設計,控制器會統一對所有執行器發出指令, 執行器無需等待控制器的進一步的反饋便可執行,這樣帶來的好處是整車表現反應更迅速,同時工作更統一。

        正所謂“潤物細無聲”,IVC通過前饋式控制邏輯,根據駕駛員操作來預測車輛的行為,以此啟動相應的控制器,從而帶來更好的彎道性能和牽引力控制體驗,讓車輛擁有更高的穩定性和操控可靠性,最終在保障安全可靠性的基礎上讓駕駛者得到最大的駕駛樂趣,適用于主機廠定制化的工程開發需求。

        樣車體驗:
        高合HiPhi X

        9)三合一電橋

  
   
06_三合一電橋
  
        根據中汽協的數據顯示,2020年中國汽車市場新能源汽車產銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛,同比增長7.5%和10.9%。其中純電動車型和混動車型產銷同比增長,銷量的提升必然會帶來電氣化產品的需求提升。本次體驗日,博世在電氣化方面的重磅產品是三合一電橋。

        此三合一電橋針對中國市場研發,其驅動電機、控制器以及減速器全部集成在一起,以此形成緊湊的布局,該電橋的最大輸出功率為80KW~200KW,峰值扭矩2000Nm~5000Nm,效率超過93%。

        智能化方面,博世的三合一電橋集成電子駐車系統,其控制部分集成在電機控制器中,執行機構集成在變速箱中,使用時可以進行選配。同時還具備CAN FD及高速CAN通訊,滿足不同的CAN電氣架構需求。

        除此之外,針對高速電機常見的NVH (Noise噪聲,Vibration振動, Harshness聲振粗糙度) 問題也進行了特別優化。在設計開發之初,從系統層面進行NVH設計仿真和優化,并通過諧波注入等軟件手段控制噪音,保證電橋在整個轉速范圍內均具有優異的NVH特性。
   
        安全方面進行了極端工況測試(碰撞、低壓供電丟失等),其結果穩定,可以處以要求的安全模式,究其原因在于完善的功能安全開發體系。三合一電橋通過軟硬件功能的配合,采用芯片監控、緊急供電等設計手段。同時產品使用三層功能安全架構,最高可支持ISO26262 ASIL D安全等級要求。

        樣車體驗:
        高合Hiphi X

        ○商用車部分

        氫能被譽為“21世紀的終極能源”。博世非常重視氫能市場的發展,預計2021-2024年間將在氫動力領域投資超過10億歐元。2021年3月,博世首個在德國以外的氫燃料電池中心在無錫正式投入使用,集前瞻研究、工程開發、小批量產品產業化能力為一體,并具備從關鍵零部件到全系統的測試能力。與此同時,博世與中國領先的商用車制造商慶鈴汽車(集團)有限公司在今年3月正式合資成立了博世氫動力系統(重慶)有限公司。8月,首批搭載博世氫動力模塊商用車已經在重慶宣布交付。

        另外,中國在2019年發布了針對商用車自動緊急系統的性能要求和相關法規,并開始對商用車(中、重型卡車及大巴)強制安裝自動緊急制動、碰撞預警等相關駕駛輔助功能。博世在商用車領域的研發和積累歷史悠久,其產品早已在歐洲大規模應用。本次體驗日博世帶來了在駕駛輔助方面最新的研究成果:應用于重型商用車的高級駕駛輔助系統和電液混合助力轉向系統。

        1)燃料電池動力模塊
  
  
  
07_燃料電池動力模塊

        氫燃料電池具有燃料加注時間短、續航里程高、零排放等優點。博世的燃料電池電動解決方案適用于多種車型及性能需求。博世提供緊湊、高效、可靠、易于集成的燃料電池系統解決方案,專為中重型商用車而設計。當前展品功率70千瓦(更高功率產品已在開發中),功率密度高達0.4kw/kg,峰值效率高達60%。該動力模塊采用了博世的先進電堆、氫氣供給模塊、電子空壓機以及系列傳感器。 

        燃料電池電堆可為燃料電池電動汽車提供電能。該部件由一片片燃料電池堆疊而成。在這些串聯排列于電堆內的每個電池中,連續供入的氫氣和空氣中的氧氣之間發生電化學反應,并將由此產生的能量轉化為電能。該反應僅產生水、電和熱,不排放如顆粒物或氮氧化物這類的污染物。該燃料電池電堆功率密度高,其額定功率可根據使用案例調整,并可按電池數量擴展。

        燃料電池控制單元是燃料電池系統運行的中央控制單元,從車輛控制單元中獲取電力和熱能需求以及系統當前的傳感器數值。燃料電池控制單元控制、監控相連的系統部件(如氫氣噴射閥、電子空氣壓縮機、氫氣循環泵、傳感器等)并提供所需電量。燃料電池控制單元開環和閉環控制軟件結合了基于物理模型的功能??焖倏刂苹芈房蓪崿F現代電動汽車所需的燃料電池高動態運行。

        2)博世用于重型商用車的高級駕駛輔助系統

        博世的商用車高級駕駛輔助系統包含了從視覺到雷達一整套的硬件產品。視覺方面為第三代多功能攝像頭,雷達包含第五代前雷達和角雷達。作為商用車產品,雖然從外形上看和乘用車毫米波雷達近似,但在使用壽命方面得到增強,可以滿足商用車電磁兼容(EMC)和長使用壽命的需求。另外在軟件方面也進行了優化,整個產品更適應商用車場景和車輛動態特性。這套系統可以實現自動緊急制動、自適應巡航、車道保持以及盲點監測等功能,可滿足目前國標的要求。

        第三代多功能攝像頭(商用):該攝像頭帶有集成控制單元,采用可靠的硬件設計,水平視場角達100度,分辨率高達260萬像素。除了具備支持識別車輛、行人、騎自行車人、道路標識、對向車燈等目標的經典算法外,該攝像頭還將博世自主開發的深度神經網絡與深度信息還原等人工智能算法集成到其片上系統。結合經典算法與人工智能的多路徑算法,支持全面理解各種場景,滿足法規對于重型商用車的要求。

        第五代毫米波雷達(商用):該雷達傳感器使用緊湊型設計,重量更輕、能耗更低。全新的線性調頻序列技術支持準確、迅速且可靠的物體與行人探測,有效支持復雜交通狀況下的駕駛輔助功能,如自動緊急制動、盲區監測、駛離提示系統等,滿足法規對于重型商用車的要求。全新一代雷達傳感器為重型商用車提供更優的安全、舒適體驗。

        樣車體驗:
        沃爾沃FH460

        3)電液混合助力轉向系統
  
  
 
08_Servotwin 電液轉向機

        重型商用車在轉向時需要克服的轉動阻力力矩很大,普通的機械轉向系統難以滿足要求。因此一般會使用液壓助力轉向系統,系統可以將發動機輸出的機械能轉換為液壓能,在駕駛員控制下幫助其轉向。

        博世在此技術上繼續進行升級,利用電機代替發動機來驅動液壓泵,構成電液轉向系統(商用車Servotwin®電液助力轉向系統)。此系統可以提高轉向精度,針對車速和路況對轉向助力進行精確控制,提高操控舒適性。此外,基于輔助及無人駕駛硬件的需要,電液轉向機能夠實現與整車的通信,實現輔助駕駛功能。

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